110kV電力電纜金屬護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測技術(shù)及其應(yīng)用探索

黃建偉

摘 要： 采取有效措施預(yù)防各種電力電纜事故的發(fā)生至關(guān)重要，110kV電力電纜金屬護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測技術(shù)就是在這種情況下產(chǎn)生并得到廣泛應(yīng)用的。鑒于此，本文首先對高壓電纜金屬護(hù)層系統(tǒng)與環(huán)流檢測進(jìn)行了簡要概述，并對110kV電力電纜金屬護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用展開了探討，以供參考。

關(guān)鍵詞： 110kV電力電纜；金屬護(hù)層；環(huán)流；線監(jiān)測技術(shù)；應(yīng)用

近年來，我國在積極進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)的過程中，對電能的需求量不斷增加，有效展開高壓電力電纜運(yùn)行管理，有助于提升電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。為了預(yù)防電力系統(tǒng)故障的發(fā)生，近年來我國加大了相關(guān)技術(shù)的研究力度，110kV電力電纜金屬護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，有助于電力電纜的長期穩(wěn)定運(yùn)行，相關(guān)部門以及工作人員必須對該技術(shù)進(jìn)行充分的掌握，才能夠?qū)⒃摷夹g(shù)的功能充分發(fā)揮出來。

一、高壓電纜金屬護(hù)層系統(tǒng)與環(huán)流檢測概述

（一）接地系統(tǒng)

單芯電纜被應(yīng)用于110kV高壓電纜線路中，線芯交流電流在該類型電纜中會生成磁力線，其與金屬護(hù)層會產(chǎn)生交鏈現(xiàn)象，管理人員應(yīng)控制感應(yīng)電壓，以電纜的長度為基礎(chǔ)，合理應(yīng)用交叉互聯(lián)接地、單端保護(hù)接地等方法[1]。在終端和接口之間、兩組接頭、兩組終端之間可以應(yīng)用單端保護(hù)接地；而長的電纜線路中可以使用交叉互聯(lián)接地。

（二）接地環(huán)流過大的危害

110kV高壓電纜線路接地環(huán)流所造成的危害擁有多個層面：第一，過大的接地環(huán)流會對電纜額定載流量造成影響，電纜在沒有進(jìn)行交叉互聯(lián)兩端直接接地的情況下，其所形成的載流量僅僅為無環(huán)流載流量的80%，所以，需要將交叉互聯(lián)兩端接地法應(yīng)用于高壓電纜線路中，從而將電路受電纜環(huán)流的影響降到最低；第二，過大的接地環(huán)流會導(dǎo)致較高的溫度產(chǎn)生于交叉互聯(lián)連接處，而引起這一現(xiàn)象的另一個因素就是電纜交叉互聯(lián)接觸不良；第三，當(dāng)擁有過大的接地環(huán)流時會導(dǎo)致額外損耗增加，在這一過程中高壓電纜在運(yùn)行中會產(chǎn)生過大的損耗，使用時間會縮短，同時還會產(chǎn)生嚴(yán)重的線路浪費(fèi)[2]。

（三）接地環(huán)流檢測

線路運(yùn)行監(jiān)控中一個最為關(guān)鍵的內(nèi)容就是接地環(huán)流檢測，在以往的接地環(huán)流檢測中，外護(hù)層絕緣電阻的測量需要在停電的情況下進(jìn)行，如果需要在帶電狀況下進(jìn)行，測量高壓電纜的金屬護(hù)層環(huán)流時應(yīng)對電用鉗形電流表進(jìn)行應(yīng)用。電路運(yùn)行會受到停電測量的嚴(yán)重影響，同時手工環(huán)流檢測法應(yīng)用過程中不僅擁有較大的局限性，同時危險性也相對較高，而高壓電纜金屬護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測裝置是在綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代電力電子技術(shù)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)接地環(huán)流檢測方法的上述缺陷，能夠?qū)Ω邏弘娎|金屬護(hù)層系統(tǒng)環(huán)流進(jìn)行有效控制，促使電纜線路的運(yùn)行使用時間延長。

二、110kV電力電纜金屬護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

（一）在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)與應(yīng)用功能

針對110kV電力電纜金屬護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測技術(shù)來講，實(shí)際設(shè)計(jì)系統(tǒng)時必須嚴(yán)格遵守以下規(guī)定：監(jiān)測模塊應(yīng)以PMS系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)為基礎(chǔ)，確保在線監(jiān)測功能可以被應(yīng)用于高壓電纜中；設(shè)計(jì)中應(yīng)對各種先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行充分的應(yīng)用，如無線通信技術(shù)、非接觸式感應(yīng)取電和太陽能取電等；數(shù)據(jù)同步應(yīng)在監(jiān)控總站與在線監(jiān)測裝置之間實(shí)現(xiàn)，同時前置系統(tǒng)還必須能夠接收到裝置臺賬和控制參數(shù)信息。

后臺主站檢測系統(tǒng)、前端裝置共同構(gòu)成了高壓電纜金屬護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測裝置，其中，220V交流電取電、太陽能取電、感應(yīng)取電等是前端裝置運(yùn)行過程中典型的電源取電技術(shù)；在對環(huán)流檢測裝置記性感應(yīng)設(shè)置時，需要對電流互感器進(jìn)行應(yīng)用，這一設(shè)備需要進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)，緩沖儲能元件以超級電容為主，不僅可以促進(jìn)輸出功率的提升，還能夠削弱裝置發(fā)熱量，延長設(shè)備使用時間[3]。系統(tǒng)自診斷、記查詢統(tǒng)計(jì)、故障報(bào)警、線裝置臺賬管理、記錄存儲展示等共同構(gòu)成了后臺主站檢測系統(tǒng)。

（二）金屬護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測裝置的合理應(yīng)用

本文以肇慶供電局輸電管理所管轄的110kV電力電纜金屬護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測裝置為主體展開了研究，在110kV大新線#2中間接頭處通過交叉互聯(lián)接地的方式安裝了這一裝置，設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過程中，接地環(huán)流數(shù)據(jù)在高壓電纜中得到了準(zhǔn)確的測量，環(huán)流異常數(shù)據(jù)能夠被及時的發(fā)現(xiàn)，同時裝置還會自動發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員及時進(jìn)行搶修，維護(hù)電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。更重要的是，裝置實(shí)際運(yùn)行中，會在不同時段生成的線路護(hù)層接線圖，圖片中能夠?qū)﹄娎|線路#2中間接頭護(hù)套環(huán)流數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的展現(xiàn)，且能夠?qū)⒏黜?xiàng)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的時間點(diǎn)直觀的展現(xiàn)出來，并且，通過觀察這一線路護(hù)層接線圖可以發(fā)現(xiàn)，15A為線路的正常環(huán)流值，說明電纜在運(yùn)行的過程中并沒有受到外界的干擾，170A左右則為異常環(huán)流值，屬于工頻振動，在16個工頻周期中，振動時間為340ms，根據(jù)這一數(shù)據(jù)，這一故障產(chǎn)生的主要原因?yàn)橄到y(tǒng)擾動。

結(jié)束語：

綜上所述，110kV電力電纜是我國電力系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)行穩(wěn)定性直接關(guān)系到我國電能的可靠性，因此相關(guān)部門在運(yùn)行的過程中，必須加大管理力度，合理應(yīng)用110kV電力電纜金屬護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測技術(shù)，盡早發(fā)現(xiàn)電力電纜中潛在的安全影響因素并加以排除，最終為110kV高壓電纜線路的安全運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。■

參考文獻(xiàn)

[1] 張恩峰，孟凡民，李昆鵬等.35～110 kV單芯電力電纜金屬護(hù)層接地方式的探討[J].中國煤炭，2016，34（8）：70-71，74.

[2] 趙新.110kV及以下電力電纜金屬層接地方式選擇分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016（12）.

[3] 王焜明.關(guān)于額定電壓110kV及以上交聯(lián)電纜的護(hù)層[C].//2015年度廣東省高壓線路及電力電纜新技術(shù)研討會資料匯編及論文集.2015：136-141.